Оценка влияния автотранспорта на воздушную среду Краснодарского края и пути снижения негативного воздействия
|
Введение 3
1 Автотранспорт как источник загрязнения атмосферы 6
1.1 Виды автотранспорта, технология их эксплуатации как источника
загрязнений (виды топлива) 6
1.2 Основные виды химических загрязнителей автотранспорта 14
2 Состояние автомобильного транспорта и оценка воздействия на загрязнение
атмосферного воздуха в Краснодарском крае 22
2.1 Передвижные источники загрязнения атмосферного воздуха
Краснодарского края 22
2.2 Оценка загрязнения воздушной среды Краснодарского края в результате воздействия автомобильного транспорта 30
3 Мероприятия по уменьшению загрязнения атмосферного воздуха 37
3.1 Общие меры по снижению воздействия автотранспорта на воздушную среду 37
3.2 Перспективы использования электромобилей в Краснодарском крае. 46
Заключение 55
Список использованной литературы
1 Автотранспорт как источник загрязнения атмосферы 6
1.1 Виды автотранспорта, технология их эксплуатации как источника
загрязнений (виды топлива) 6
1.2 Основные виды химических загрязнителей автотранспорта 14
2 Состояние автомобильного транспорта и оценка воздействия на загрязнение
атмосферного воздуха в Краснодарском крае 22
2.1 Передвижные источники загрязнения атмосферного воздуха
Краснодарского края 22
2.2 Оценка загрязнения воздушной среды Краснодарского края в результате воздействия автомобильного транспорта 30
3 Мероприятия по уменьшению загрязнения атмосферного воздуха 37
3.1 Общие меры по снижению воздействия автотранспорта на воздушную среду 37
3.2 Перспективы использования электромобилей в Краснодарском крае. 46
Заключение 55
Список использованной литературы
Автомобильный транспорт играет важную роль в жизни современного человека. Несмотря на важность транспортного комплекса как неотъемлемой части экономики, необходимо учитывать его весьма существенное негативное воздействие на природные системы.
Начало второй половины двадцатого столетия было выделено значительным процессом автоматизации общества. Активность первой тенденции привела к выраженным непреднамеренным последствиям негативного характера. В конце века возникла новая потенциальная угроза жизненным интересам личности, общества и государства, которая охарактеризовала собой универсальную и вполне реальную экологическую угрозу жизни.
Развитие автомобильного транспорта предопределило две четко выраженные и противоречивые тенденции. С одной стороны, достигнутый уровень автомобилизации, отражая технико-экономический потенциал развития общества, способствовал удовлетворению социальных потребностей населения, а с другой - обусловил увеличение масштаба негативного воздействия на общество и окружающую среду, приводя к нарушению экологического равновесия на уровне биосферных процессов. Очевидная позитивность первой тенденции повлекла за собой ярко выраженные нежелательные последствия. К концу века возникла, повсеместно проявила себя и накрепко обосновалась новая угроза жизненно важным интересам личности, общества, государства - реальная экологическая опасность для жизнедеятельности, связанная с достигшим гигантских масштабов уровнем автомобилизации.
Одной из острых экологических проблем настоящего времени является загрязнение атмосферного воздуха выбросами автотранспорта. Автотранспорт является основным источником загрязнения воздушной среды городов вредными (загрязняющими) веществами, которые поступают в атмосферный воздух практически в зоне дыхания человека. В большинстве городов вклад выбросов автотранспорта в валовые выбросы составляет более 50%, а в крупных городах превышает 85 - 90%.
Увеличение уровня загрязнения воздуха на территории Краснодара происходит в основном за счет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от дорожного движения, электроустановок, нефтепроводов, топливной промышленности, химикатов, нефтехимия, строительство и агропромышленный комплекс. Выбросы автомобилей составляют большинство загрязняющих веществ в крупных городах Краснодарского края, таких как Новороссийск, Туапсе, Анапа, Ейск. Они содержат оксид углерода, оксиды азота, углеводороды, сажу, диоксид серы, бензопирен и свинец. Одной из первостепенных причин, которые существенно влияют на состояние населенного пункта в Краснодаре, является выброс большого количества загрязняющих веществ от транспортных средств - более 600 тыс. тонн, ежегодно. На транспортные средства, как правило, приходится более 80% выбросов загрязняющих веществ от мобильных и стационарных источников. [15, с.57].
Актуальность исследований обусловлена возрастающим количеством автомобильного транспорта и решением проблемы его воздействия на качество городской среды и здоровье населения.
Объект исследований - автотранспорт Краснодарского края.
Предмет исследований - оценка воздействия автотранспорта, связанная с выбросами загрязняющих веществ в атмосферу воздуха.
Цель исследований дать комплексную оценку влияния автотранспорта на воздушную среду Краснодарского края и предложить пути снижения негативного воздействия.
Исследование данной работы предопределило ряд задач:
- изучить роль автотранспортных средств в загрязнении атмосферы;
- дать оценку воздействию автотранспорта на загрязнение атмосферного воздуха Краснодарского края;
- оценить уровень загрязнения атмосферы в Краснодарском крае в результате воздействия автомобильного транспорта;
- предложить мероприятия по уменьшению загрязнения атмосферного воздуха.
Структурно работа состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы. В первой главе рассмотрено состояние автомобильного транспорта в России и оценка влияния на окружающую среду. Во второй главе дана характеристика источников и оценка воздействия автотранспорта на воздушную среду Краснодарского края. В третьей главе рассмотрены мероприятия по уменьшению загрязнения атмосферного воздуха. В заключении сделаны выводы по теме исследования и выделены предложения по вопросу снижения негативного воздействия автотранспортных средств на воздушную среду.
Теоретической основой написания работы послужили учебные пособия и монографии, посвященные вопросу снижения негативного воздействия на атмосферу транспортных средств таких авторов как Берлянд, М.Е. Луканин, В.Н., Корчагин В. А., Шекова. Л.и др.
Методической основой при проведении исследования можно считать аналитический метод, метод сравнения, метод сопоставления, способ цепных подстановок, графический метод.
В качестве информационно-методической основы были использованы работы Денисова В.Н., Рогалева В.А. и других авторов. Данные работы позволили дать более качественную оценку в области загрязнения атмосферного воздуха выхлопами газа автомобильного транспорта.
Работа изложена на 61 станице печатного текста. Для информационного уточнения данных содержит И таблиц, 4рисункаи 14формул.
Начало второй половины двадцатого столетия было выделено значительным процессом автоматизации общества. Активность первой тенденции привела к выраженным непреднамеренным последствиям негативного характера. В конце века возникла новая потенциальная угроза жизненным интересам личности, общества и государства, которая охарактеризовала собой универсальную и вполне реальную экологическую угрозу жизни.
Развитие автомобильного транспорта предопределило две четко выраженные и противоречивые тенденции. С одной стороны, достигнутый уровень автомобилизации, отражая технико-экономический потенциал развития общества, способствовал удовлетворению социальных потребностей населения, а с другой - обусловил увеличение масштаба негативного воздействия на общество и окружающую среду, приводя к нарушению экологического равновесия на уровне биосферных процессов. Очевидная позитивность первой тенденции повлекла за собой ярко выраженные нежелательные последствия. К концу века возникла, повсеместно проявила себя и накрепко обосновалась новая угроза жизненно важным интересам личности, общества, государства - реальная экологическая опасность для жизнедеятельности, связанная с достигшим гигантских масштабов уровнем автомобилизации.
Одной из острых экологических проблем настоящего времени является загрязнение атмосферного воздуха выбросами автотранспорта. Автотранспорт является основным источником загрязнения воздушной среды городов вредными (загрязняющими) веществами, которые поступают в атмосферный воздух практически в зоне дыхания человека. В большинстве городов вклад выбросов автотранспорта в валовые выбросы составляет более 50%, а в крупных городах превышает 85 - 90%.
Увеличение уровня загрязнения воздуха на территории Краснодара происходит в основном за счет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от дорожного движения, электроустановок, нефтепроводов, топливной промышленности, химикатов, нефтехимия, строительство и агропромышленный комплекс. Выбросы автомобилей составляют большинство загрязняющих веществ в крупных городах Краснодарского края, таких как Новороссийск, Туапсе, Анапа, Ейск. Они содержат оксид углерода, оксиды азота, углеводороды, сажу, диоксид серы, бензопирен и свинец. Одной из первостепенных причин, которые существенно влияют на состояние населенного пункта в Краснодаре, является выброс большого количества загрязняющих веществ от транспортных средств - более 600 тыс. тонн, ежегодно. На транспортные средства, как правило, приходится более 80% выбросов загрязняющих веществ от мобильных и стационарных источников. [15, с.57].
Актуальность исследований обусловлена возрастающим количеством автомобильного транспорта и решением проблемы его воздействия на качество городской среды и здоровье населения.
Объект исследований - автотранспорт Краснодарского края.
Предмет исследований - оценка воздействия автотранспорта, связанная с выбросами загрязняющих веществ в атмосферу воздуха.
Цель исследований дать комплексную оценку влияния автотранспорта на воздушную среду Краснодарского края и предложить пути снижения негативного воздействия.
Исследование данной работы предопределило ряд задач:
- изучить роль автотранспортных средств в загрязнении атмосферы;
- дать оценку воздействию автотранспорта на загрязнение атмосферного воздуха Краснодарского края;
- оценить уровень загрязнения атмосферы в Краснодарском крае в результате воздействия автомобильного транспорта;
- предложить мероприятия по уменьшению загрязнения атмосферного воздуха.
Структурно работа состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы. В первой главе рассмотрено состояние автомобильного транспорта в России и оценка влияния на окружающую среду. Во второй главе дана характеристика источников и оценка воздействия автотранспорта на воздушную среду Краснодарского края. В третьей главе рассмотрены мероприятия по уменьшению загрязнения атмосферного воздуха. В заключении сделаны выводы по теме исследования и выделены предложения по вопросу снижения негативного воздействия автотранспортных средств на воздушную среду.
Теоретической основой написания работы послужили учебные пособия и монографии, посвященные вопросу снижения негативного воздействия на атмосферу транспортных средств таких авторов как Берлянд, М.Е. Луканин, В.Н., Корчагин В. А., Шекова. Л.и др.
Методической основой при проведении исследования можно считать аналитический метод, метод сравнения, метод сопоставления, способ цепных подстановок, графический метод.
В качестве информационно-методической основы были использованы работы Денисова В.Н., Рогалева В.А. и других авторов. Данные работы позволили дать более качественную оценку в области загрязнения атмосферного воздуха выхлопами газа автомобильного транспорта.
Работа изложена на 61 станице печатного текста. Для информационного уточнения данных содержит И таблиц, 4рисункаи 14формул.
Вопрос о влиянии человека на атмосферу находится в центре внимания экспертов и экологов всего мира. Атмосферный воздух загрязнен проникновением или образованием загрязняющих веществ в концентрациях, превышающих стандарты качества или на уровне естественного содержания. В последние годы уровень воздуха в российских городах и промышленных центрах в виде вредных загрязнителей, таких как диоксид серы, значительно снизился, поскольку объемы производства значительно снизились, а концентрации углекислого газа и окись азота увеличилась за счет роста парка транспортных средств [29, с. 82].
Автопарк Краснодарского края насчитывает более 1,5 млн. автомобилей, включая владельцев индивидуальных автомобилей. Несмотря на обновление подвижного состава, его срок службы остается значительным и составляет около 10 лет в специализированных автомобильных организациях и от 9 до 13 лет в некоторых автомобильных организациях.
Наибольший показатель уровневого значения грязного атмосферного воздуха преобладает в урбанизированных районах столицы Кубани - Краснодаре. В основном выбросы от транспорта подтверждаются данными наблюдениями за воздухом со стороны властей и других организаций городов Краснодар, Новороссийск, Туапсе, Армавир, Белореченск.
По результатам многолетних наблюдений города Новороссийска и города Краснодара, где проживает более 30 % городского населения края, систематически включаются в приоритетный список городов России с высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха. Транспорт, в первую очередь грузовой автотранспорт, является и источником шумовых загрязнений крупных городов, особенно города Краснодара. Уровень шума от автотранспорта намного превышает гигиенические нормы.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что результаты проведенного исследования определяют необходимость принятия широкомасштабных и комплексных мер по предотвращению, нейтрализации или хотя бы существенному сокращению тех негативных последствий, которые порождаются автомобилизацией нашей страны. Проведенные в выпускной квалификационной работе исследования позволили сделать следующие выводы:
Основными веществами по количеству исследований, контролируемыми на территории Краснодарского края в 2016-2018 гг., являлись взвешенные вещества, сера диоксид, дигидросульфид, углерод оксид, сероуглерод, азота диоксид, азота оксид, формальдегид, углеводороды, тяжелые металлы, амины.удельный вес проб, на автомагистралях в зоне жилой застройке, не отвечающих гигиеническим нормативам, в 2018 г. по сравнению с 2017 г. составил, пооксиду углерода -0,54% (в 2017 году -1,94%), взвешенным веществам -1,08% (в 2017году -2,1%), окислам азота -0,27% (в 2017году - 0,8%), формальдегиду -1,61% (в 2017году - 1,9%); по углеводородам - 0,44% (в 2017году - 0,44%).
Показатели полученных проб атмосферного воздуха с превышением ПДК в крупных городах Краснодарского края в динамике за 2016-2018 гг. свидетельствуют о том, что удельный вес проб, не отвечающих гигиеническим требованиям в зоне влияния промышленных предприятий, составилв 2018 году0,19 %, в 2017 году - 0,3% (удельный вес нестандартных проб с превышением более 5 ПДК составил 0%, в 2018 году 0,05%).Степень загрязнения воздуха оценивается комплексным индексом загрязнения атмосферы ИЗА5 = 7. Атмосфера города наиболее загрязнена взвешенными веществами (СИ = 4 ПДК, НП = 21%), бенз(а)пиреном (СИ = 4 ПДК), оксидом углерода (СИ = 4 ПДК, НП 4%), фенолом (СИ = 2 ПДК, НП = 1%).
Что касается уровня загрязнения атмосферного бассейна относительно г. Новороссийска, то атмосферный воздух наиболее загрязнен взвешенными веществами(СИ = 5 ПДК, НП = 17%), формальдегидом (СИ = 6 ПДК, НП = 4%), оксидом углерода (СИ = 6ПДК, НИ = 1%), бенз(а)пиреном (СИ = 3 ПДК). Таким образом, загрязнение воздуха в Краснодаре и Новороссийске остается практически стабильно высоким на протяжении последних 3 лет, а содержание оксида и диоксида азота возросло.
За период с 2016 по 2018 года в г. Сочи возрос уровень загрязнения атмосферного воздуха диоксидом азота, оксидом углерода и взвешенными веществами. В среднем по городу незначительно снизился уровень загрязнения воздуха жилых районов оксидом азота. Снизилось загрязнение воздуха бенз(а)пиреном. Атмосферный воздух г. Сочи наиболее загрязнен диоксидом азота и оксидом азота. Среднегодовая концентрация диоксида азота в целом по городу не превышала допустимой нормы и составила 0,034 мг/мЗ (0,9 ПДК), незначительно уменьшившись (в 1,1 раза) по сравнению с 2017 годом.
Загрязнение атмосферного воздуха на территории Краснодарского края связано с высокой антропогенной нагрузкой на атмосферу и прежде всего, обусловлено выбросами от автотранспортных средств. В 2017 году по региону суммарный объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу составил более 5 миллионов тонн. Одним из основных источников загрязнений является, конечно же, транспорт. Причем его вред для экологического состояния составляет порядка 2,5 миллиона тонн.
По результатам проведенных за период с 2016 по в 2018 год исследований в Краснодарском крае существенного изменения качества атмосферного воздуха не установлено, уровень загрязнения атмосферного воздуха в городах остался на прежнем уровне.
В качестве предложений и рекомендаций были рассмотрены следующие мероприятия:
— широкое внедрение результатов работ по снижению экологической опасности существующих двигателей, используемых нефтяных и синтетических углеводородных топлив для автотранспортных средств;
— поэтапная замена нефтяных топлив на сжиженный природный газ (СПГ) как наиболее чистого из углеводородных топлив, с обязательным созданием необходимой криогенной инфраструктуры в транспортном комплексе региона;
— перспективные разработки по подготовке к переходу на водородную энергетику, замену двигателей внутреннего сгорания двигателями, оборудованными электрохимическим генератором;
— модернизация дорожного хозяйства и реализация планов строительства дорог и мостов в регионе.
Учитывая особенности загрязнения атмосферного воздуха населённых мест веществами специфическими для отдельных отраслей промышленности и новых появляющихся производств на территориях Краснодарского края, а так же зная об основном источнике загрязнения атмосферного воздуха - автотранспорте наиболее актуальными предложениями с целью более экономного расходования топлива и снижения загрязнения атмосферы выбросами автотранспорта были выделены:
— использование новейшего устройства, зарегистрированного под торговой маркой Сашр, и разработанного в Японии на основе уникальных свойств BioGlass - БИО стекла;
— активное использование электромобилей в Краснодарском крае.
Автопарк Краснодарского края насчитывает более 1,5 млн. автомобилей, включая владельцев индивидуальных автомобилей. Несмотря на обновление подвижного состава, его срок службы остается значительным и составляет около 10 лет в специализированных автомобильных организациях и от 9 до 13 лет в некоторых автомобильных организациях.
Наибольший показатель уровневого значения грязного атмосферного воздуха преобладает в урбанизированных районах столицы Кубани - Краснодаре. В основном выбросы от транспорта подтверждаются данными наблюдениями за воздухом со стороны властей и других организаций городов Краснодар, Новороссийск, Туапсе, Армавир, Белореченск.
По результатам многолетних наблюдений города Новороссийска и города Краснодара, где проживает более 30 % городского населения края, систематически включаются в приоритетный список городов России с высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха. Транспорт, в первую очередь грузовой автотранспорт, является и источником шумовых загрязнений крупных городов, особенно города Краснодара. Уровень шума от автотранспорта намного превышает гигиенические нормы.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что результаты проведенного исследования определяют необходимость принятия широкомасштабных и комплексных мер по предотвращению, нейтрализации или хотя бы существенному сокращению тех негативных последствий, которые порождаются автомобилизацией нашей страны. Проведенные в выпускной квалификационной работе исследования позволили сделать следующие выводы:
Основными веществами по количеству исследований, контролируемыми на территории Краснодарского края в 2016-2018 гг., являлись взвешенные вещества, сера диоксид, дигидросульфид, углерод оксид, сероуглерод, азота диоксид, азота оксид, формальдегид, углеводороды, тяжелые металлы, амины.удельный вес проб, на автомагистралях в зоне жилой застройке, не отвечающих гигиеническим нормативам, в 2018 г. по сравнению с 2017 г. составил, пооксиду углерода -0,54% (в 2017 году -1,94%), взвешенным веществам -1,08% (в 2017году -2,1%), окислам азота -0,27% (в 2017году - 0,8%), формальдегиду -1,61% (в 2017году - 1,9%); по углеводородам - 0,44% (в 2017году - 0,44%).
Показатели полученных проб атмосферного воздуха с превышением ПДК в крупных городах Краснодарского края в динамике за 2016-2018 гг. свидетельствуют о том, что удельный вес проб, не отвечающих гигиеническим требованиям в зоне влияния промышленных предприятий, составилв 2018 году0,19 %, в 2017 году - 0,3% (удельный вес нестандартных проб с превышением более 5 ПДК составил 0%, в 2018 году 0,05%).Степень загрязнения воздуха оценивается комплексным индексом загрязнения атмосферы ИЗА5 = 7. Атмосфера города наиболее загрязнена взвешенными веществами (СИ = 4 ПДК, НП = 21%), бенз(а)пиреном (СИ = 4 ПДК), оксидом углерода (СИ = 4 ПДК, НП 4%), фенолом (СИ = 2 ПДК, НП = 1%).
Что касается уровня загрязнения атмосферного бассейна относительно г. Новороссийска, то атмосферный воздух наиболее загрязнен взвешенными веществами(СИ = 5 ПДК, НП = 17%), формальдегидом (СИ = 6 ПДК, НП = 4%), оксидом углерода (СИ = 6ПДК, НИ = 1%), бенз(а)пиреном (СИ = 3 ПДК). Таким образом, загрязнение воздуха в Краснодаре и Новороссийске остается практически стабильно высоким на протяжении последних 3 лет, а содержание оксида и диоксида азота возросло.
За период с 2016 по 2018 года в г. Сочи возрос уровень загрязнения атмосферного воздуха диоксидом азота, оксидом углерода и взвешенными веществами. В среднем по городу незначительно снизился уровень загрязнения воздуха жилых районов оксидом азота. Снизилось загрязнение воздуха бенз(а)пиреном. Атмосферный воздух г. Сочи наиболее загрязнен диоксидом азота и оксидом азота. Среднегодовая концентрация диоксида азота в целом по городу не превышала допустимой нормы и составила 0,034 мг/мЗ (0,9 ПДК), незначительно уменьшившись (в 1,1 раза) по сравнению с 2017 годом.
Загрязнение атмосферного воздуха на территории Краснодарского края связано с высокой антропогенной нагрузкой на атмосферу и прежде всего, обусловлено выбросами от автотранспортных средств. В 2017 году по региону суммарный объем выбросов загрязняющих веществ в атмосферу составил более 5 миллионов тонн. Одним из основных источников загрязнений является, конечно же, транспорт. Причем его вред для экологического состояния составляет порядка 2,5 миллиона тонн.
По результатам проведенных за период с 2016 по в 2018 год исследований в Краснодарском крае существенного изменения качества атмосферного воздуха не установлено, уровень загрязнения атмосферного воздуха в городах остался на прежнем уровне.
В качестве предложений и рекомендаций были рассмотрены следующие мероприятия:
— широкое внедрение результатов работ по снижению экологической опасности существующих двигателей, используемых нефтяных и синтетических углеводородных топлив для автотранспортных средств;
— поэтапная замена нефтяных топлив на сжиженный природный газ (СПГ) как наиболее чистого из углеводородных топлив, с обязательным созданием необходимой криогенной инфраструктуры в транспортном комплексе региона;
— перспективные разработки по подготовке к переходу на водородную энергетику, замену двигателей внутреннего сгорания двигателями, оборудованными электрохимическим генератором;
— модернизация дорожного хозяйства и реализация планов строительства дорог и мостов в регионе.
Учитывая особенности загрязнения атмосферного воздуха населённых мест веществами специфическими для отдельных отраслей промышленности и новых появляющихся производств на территориях Краснодарского края, а так же зная об основном источнике загрязнения атмосферного воздуха - автотранспорте наиболее актуальными предложениями с целью более экономного расходования топлива и снижения загрязнения атмосферы выбросами автотранспорта были выделены:
— использование новейшего устройства, зарегистрированного под торговой маркой Сашр, и разработанного в Японии на основе уникальных свойств BioGlass - БИО стекла;
— активное использование электромобилей в Краснодарском крае.